رصد تلسكوب جيمس ويب أقدم مجرة ​​”مروية” معروفة



رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي أقدم مجرة ​​معروفة توقفت فجأة عن تشكيل النجوم.

المجرة المسماة GS-9209 ، يخمد تشكيله النجمي منذ أكثر من 12.5 مليار سنة ، أفاد الباحثون في 26 يناير على موقع arXiv.org. كان هذا بعد أكثر من مليار سنة بقليل على الانفجار العظيم. يكشف وجودها عن تفاصيل جديدة حول كيفية عيش المجرات وموتها عبر الزمن الكوني.

يقول عالم الفلك ماورو جيافاليسكو من جامعة ماساتشوستس أمهيرست ، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: “إنه اكتشاف رائع”. “نريد حقًا أن نعرف متى تكون الظروف مواتية لجعل التبريد ظاهرة منتشرة في الكون.” تظهر هذه الدراسة أن بعض المجرات على الأقل أطفأت عندما كان الكون صغيرًا.

لوحظ GS-9209 لأول مرة في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. في السنوات القليلة الماضية ، حددت الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأرضية أنها مجرة ​​محتمَلة ، بناءً على الأطوال الموجية للضوء التي تنبعث منها. لكن الغلاف الجوي للأرض يمتص أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء التي يمكن أن تؤكد مسافة المجرة وأن أيام تشكل النجوم فيها كانت وراءها ، لذلك كان من المستحيل معرفة ذلك على وجه اليقين.

لذلك لجأ عالم الفيزياء الفلكية آدم كارنال وزملاؤه إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، أو JWST. المرصد حساس جدا للأشعة تحت الحمراء ، و إنه فوق الحصار المفروض على الغلاف الجوي للأرض (SN: 24/1/22). يقول كارنال من جامعة إدنبرة: “هذا هو سبب وجود JWST”. تمتلك JWST أيضًا حساسية أكبر بكثير من التلسكوبات السابقة ، مما يجعلها ترى مجرات أكثر خفوتًا وبُعدًا. في حين أن أكبر التلسكوبات على الأرض يمكن أن ترى GS-9209 بالتفصيل بعد شهر من المراقبة ، “يمكن لـ JWST التقاط هذه الأشياء في غضون ساعات قليلة.”

باستخدام ملاحظات JWST ، وجد كارنال وزملاؤه أن GS-9209 شكلت معظم نجومها خلال فترة 200 مليون سنة ، بدءًا من 600 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. في تلك اللحظة الكونية الوجيزة ، كونت ما يعادل 40 مليار كتلة شمسية من النجوم ، أكثر من درب التبانة.

يشير هذا البناء السريع إلى أن GS-9209 تشكلت من سحابة ضخمة من الغاز والغبار انهارت واشتعلت النجوم في وقت واحد ، كما يقول كارنال. “من الواضح جدًا أن الغالبية العظمى من النجوم الموجودة حاليًا تشكلت في هذا الانفجار الكبير.”

اعتاد علماء الفلك على الاعتقاد بأن هذا النمط من تكوين المجرات ، والذي يسمى الانهيار الأحادي ، هو الطريقة التي تشكلت بها معظم المجرات. لكن الفكرة لم تحظ بالاهتمام ، واستبدلت بفكرة أن المجرات الكبيرة تتكون من الاندماج البطيء للعديد من الأصغر (SN: 17/5/21).

يقول كارنال: “يبدو الآن ، على الأقل بالنسبة لهذا الجسم ، أن الانهيار الأحادي هو ما حدث”. “ربما يكون هذا أوضح دليل حتى الآن على حدوث هذا النوع من تطور المجرات.”

بالنسبة لما تسبب في توقف جنون تشكل النجوم في المجرة فجأة ، يبدو أن الجاني هو ثقب أسود يتغذى بشكل نشط. كشفت ملاحظات JWST عن انبعاث إضافي لضوء الأشعة تحت الحمراء المرتبط بكتلة سريعة الدوران من الهيدروجين النشط ، وهي علامة على وجود ثقب أسود متزايد. يبدو أن الثقب الأسود يزيد عن كتلة الشمس بمليار مرة.

للوصول إلى هذه الكتلة في أقل من مليار سنة بعد ولادة الكون ، يجب أن يكون الثقب الأسود قد وصل تغذية أسرع في وقت سابق من حياته ، يقول كارنال (SN: 3/16/18). أثناء التهامها ، كانت ستجمع قرصًا متوهجًا من الغازات الساخنة والغبار حولها.

يقول كارنال: “إذا كان لديك كل هذا الإشعاع المنبعث من الثقب الأسود ، فإن أي غاز قريب سوف يسخن إلى حد لا يصدق ، مما يمنعه من السقوط في النجوم”.

المزيد من الملاحظات مع التلسكوبات المستقبلية ، مثل المخطط لها تلسكوب كبير للغاية في تشيلي ، يمكن أن يساعد في معرفة المزيد من التفاصيل حول كيفية اختفاء المجرة.



المصدر